ANÁLISIS
GRAVIMÉTRICO
Y
AEROMAGNÉTICO DE LAS PRINCIPALES
INTRUSIONES
EN
LA
CARTA
EL
A mis padres
i AGRADECIMIENTOS
Al Consejo de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por el apoyo brindado para realizar mis estudios de posgrado en el programa Maestría en Ciencias - Geología en la Universidad de Sonora (UNISON), en el periodo 2016-2018 (beca 787888/614408).
Agradezco a la Universidad de Sonora por mi formación, a la División de Ciencias Exactas y Naturales por el apoyo otorgado para la realización de las estancias de investigación y la participación en congresos. Al Departamento de Geología por el apoyo financiero para la ejecución del trabajo de campo y el estudio petrográfico. Así como la facilitación del equipo necesario para llevar a cabo este trabajo.
Un agradecimiento especial a mi directora de tesis Dra. Silvia Martínez Retama por su orientación a lo largo de este trabajo, así como por realizar las gestiones necesarias para mi asistencia a los diferentes eventos académicos a los que tuve la oportunidad de asistir. Agradezco a mi co-director Dr. Efrén Pérez Segura y al Dr. Ricardo Vega Granillo por su guía y contribución a este trabajo, por su tiempo y por sus acertados comentarios, así como por la revisión del manuscrito de tesis. Al Dr. Luis Manuel Alva Valdivia por su participación en este proyecto, por recibirnos en el Instituto de Geofísica de la UNAM y apoyarnos en la medición de propiedades magnéticas.
Un agradecimiento muy especial al M.C. Juan Manuel Espinosa Cardeña por recibirme en una estancia de investigación en CICESE, pero sobre todo por su tiempo, interés y la dedicación que le brindo a este trabajo. Por examinarlo desde la raíz y por su gran ayuda en las correcciones necesarias, así como por su conocimiento compartido y las experiencias aportadas.
Gracias al M.C. Adrián Grijalva y al M.C. Mariano Morales Montaño por los consejos otorgados, a María Loreto por ser mi zoom to layer. A mis compañeros y amigos de la MCG, a Dunnia Campos que a pesar de la distancia siempre estuvo allí para resolver mis dudas geofísicas. Muchas gracias a José Alberto Villalpando Sesma por ser mi compañero de campo, por todo su apoyo a lo largo de este trabajo, por ser mi calma en el caos.
ii RESUMEN
La carta El Batamote se ubica a 25 km en línea recta al noroeste de Hermosillo, Sonora, México,
cubriendo un área de 899 km2. En la geología superficial se tienen aflorando rocas desde el Neoproterozoico al Holoceno, encontrándose aproximadamente la mitad de la carta cubierta por
sedimentos de las rocas preexistentes.
Con el fin de identificar las principales estructuras geológicas que se encuentran en el subsuelo y
determinar su posible relación con las zonas mineralizadas presentes en la carta El Batamote, se
realizó un estudio gravimétrico con datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía
(INEGI) y de perfiles gravimétricos medidos en este trabajo, así como un análisis a partir de la
aeromagnetometría del Servicio Geológico Mexicano (SGM).
El procesamiento de los datos gravimétricos consistió en realizar la separación regional-residual
por el método de Zeng (1989), posteriormente se aplicaron diferentes filtros a la anomalía de
Bouguer con el fin de enfatizar las anomalías de interés. A partir de la anomalía residual se
realizó la modelación bidimensional de perfiles perpendiculares a las anomalías, donde los
modelos se ajustan a la morfología del Basin and Range. Las secuencias que se encuentran rellenando los valles presentan un espesor máximo de 1100 m. Las profundidades obtenidas
mediante el método de deconvolución de Euler se correlacionaron con las obtenidas en la etapa
de modelado.
Del análisis de lineamientos aeromagnéticos se obtuvo que los principales lineamientos tienen
una orientación principal NW-SE, donde el filtro que arrojó una mejor definición de éstos fue la
derivada de Tilt (Miller y Singh, 1994). Para el análisis de estructuras profundas se emplearon
continuaciones ascendentes, reflejando la presencia de dos altos magnéticos a profundidad en los
laterales de la carta.
Las profundidades promedio a la cima de los cuerpos obtenidas mediante el método de
deconvolución de Euler se encuentran en el rango de 500 a 2000 m, las cuales se correlacionan
con las obtenidas mediante el análisis espectral. A partir de este último se realizó la separación
entre la anomalía magnética regional y residual. Una vez obtenida la anomalía residual se
iii
se obtuvo con la geometría de diques verticales con profundidades a la cima de 500 a 1000 m y
espesores promedio de 250 m.
measured in this work in the order to identify the main geological structures that are found in the
underground and determine its possible relationship with the mineralized zones present in the
Batamote area, as well as an analysis from the aeromegnetometry of the SGM.
Gravimetric data processing consisted in making the regional-residual separation for the method
of Zeng (1989), subsequently different filters were applied to the Bouguer anomaly to emphasize
the anomalies of interest. From the residual anomaly was the bidimensional modeling of the
perpendicular profiles of the anomalies, where the models are adjusted to the morphology of
Basin and Range. The sequences that are filling the valleys have a maximum thickness of 1100
m. The depths obtained by the Euler deconvolution method are correlated with those obtained at
the modeling stage.
The study of aeromagnetic data consisted in the analysis of aeromagnetic lineaments using
different filters as vertical derivatives, analytical signal and the Tilt derivative (Miller and Singh,
1994), the last one being the one that gives a better definition of the main aeromagnetic
lineaments with a main orientation NW-SE. For the analysis of deep structures were used the
ascending continuations, reflecting the presence of two magnetic high at depth on the sides of the
area.
Euler Deconvolution method was used to estimate the depths of magnetic sources, where the
iv
those obtained through spectral analysis. From the last one was the separation between regional
and residual magnetic anomaly. Once we obtained the residual anomaly we proceeded to 3D
modeling of the anomalies of interest, where the best fit was obtained with the geometry of
v
II.2.2 Acceso y vías de comunicación 6
vi
III.1.3.3.4 Diques (intermedios y ácidos) 20
vii
III.4.1 Zona mineralizada Placeritos 29
III.4.2 Zona mineralizada La Verde 30
III.4.3 Zona mineralizada Cerro Colorado 31
III.4.4 Zona mineralizada San Martín 32
CAPÍTULO IV. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LOS MÉTODOS POTENCIALES
IV.2.1.1 Unidades de Intensidad Magnética 41
IV.2.1.2 Variaciones del campo magnético 42
IV.2.1.2.1 Variación secular 42
IV.2.1.2.2 Variaciones del campo externo 43
IV.1.2.3 Modelo del campo Geomagnético 43
viii
IV.2.3 Prospección aeromagnética 46
IV.3 Filtrado de datos gravimétricos y magnéticos 48
IV.3.1 Reducción al Polo 49
IV.3.2 Derivadas verticales 50
IV.3.2.1 Primera derivada vertical 50
IV.3.2.2 Segunda derivada vertical 51
IV.3.3 Derivadas horizontales 51
IV.3.4 Continuaciones analíticas de campo ascendentes 52
IV.3.5 Señal Analítica 53
V.3 Curvas termomagnéticas o de Curie (kT) 63
V.4 Ciclo de histéresis 64
V.5 Factor de Köenigsberger (Q ratio) 65
V.6 Medición de propiedades magnéticas 66
V.7 Petrografía 79
CAPÍTULO VI. PROCESAMIENTO E
INTERPRETACIÓN DE DATOS GRAVIMÉTRICOS
83
VI.1 Adquisición de datos gravimétricos del INEGI 83
ix
VI.3 Determinación de densidades 87
VI.4 Determinación de la Anomalía de Bouguer 88
VI.4.1 Separación Regional-Residual 91
VI.5 Filtrado de datos gravimétricos 94
VI.5.1 Derivadas verticales 95
VII.1 Adquisición de datos aeromagnéticos 101
VII.2 Anomalía Magnética 102
VII.2.1 Reducción al Polo 104
VII.2.2 Unidades Litomagnéticas 105
VII.2.3 Análisis de lineamientos aeromagnéticos 107
VII.2.4 Método de Deconvolución de Euler 112
VII.2.5 Separación Regional-Residual 116
VII.2.5.1 Espectro de potencia radial 116
VII.2.6 Pseudogravimetría 121
CAPÍTULO VIII. MODELADO DE DATOS GRAVIMÉTRICOS Y MAGNÉTICOS
123
VIII.1 Modelación de datos gravimétricos 123
VIII.1.1 Método Talwani 123
x
VIII.2 Inversión 3D de datos aeromagnéticos 134
VIII.2.1 Modelado aeromagnético 134
CAPÍTULO IX. CORRELACIÓN DE INFORMACIÓN GEOLÓGICA-GEOFÍSICA
140
IX.1 Correlación de anomalías gravimétricas con la geología del área
140
IX.2 Correlación de anomalías magnéticas con la geología del área
142
CAPÍTULO X. CONCLUSIONES 148
REFERENCIAS 151
xi ÍNDICE DE FIGURAS
Página
Figura 1: Localización del área de estudio 6
Figura 2: Fisiografía del estado de Sonora 8
Figura 3: Geología de la carta El Batamote 11
Figura 4: Dique aplítico con rumbo NE-SW 21
Figura 5: Características morfológicas de la ignimbrita hiperalcalina de Sonora central 24
Figura 6: Campo magnético producido por un alambre con intensidad de corriente i 39
Figura 7: Componentes vectoriales del campo magnético terrestre 41
Figura 8: Esquema de un levantamiento aeromagnético 47
Figura 9: Representación de la reducción al polo aplicada a la anomalía magnética 49
Figura 10: Momento magnético 59
Figura 11: Ciclos de histéresis 64
Figura 12: Gráficas de ciclos de histéresis que ilustran el comportamiento de materiales 65
Figura 13: Localización del muestreo realizado en el área de estudio 66
Figura 14: Susceptibilímetro Kappabrigde KLY-2 67
Figura 15: Gráfica de susceptibilidad magnética de las rocas del área de estudio 68
Figura 16: Magnetómetro Agico JR-6 69
Figura 17: Susceptibilímetro con horno 70
Figura 18: Curvas termomagnéticas de algunas de las rocas del área de estudio. 72
Figura 19: Magnetómetro AGFM Micromac 74
Figura 20: Ciclos de histéresis de las diferentes rocas del área de estudio 75
Figura 21: Dominios magnéticos de las fracciones magnéticas del área de estudio 77
Figura 22: Pequeños cristales alargados de hematita dentro de un feldespato potásico, en luz natural
79
Figura 23: Skarn retrógrado con hematita, en luz natura 80
Figura 24: Toba riolítica en luz natural 81
Figura 25: Cristales de cuarzo, feldespato potásico y biotita, en luz polarizada 82
Figura 26: Estaciones gravimétricas medidas por el INEGI (2015) en el estado de Sonora 83
Figura 27: Localización y distribución de estaciones gravimétricas medidas por el INEGI y las medidas en este trabajo en el área de estudio
84
Figura 28: Gravímetro Scintrex CG-5 Autograv 85
Figura 29: Modelo Digital de Elevación (MDE) de la carta El Batamote, creado a partir de MDE LiDAR del INEGI
86
Figura 30: Densitómetro EW-300SG 87
Figura 31: Densidades de los diferentes tipos de roca del área de estudio 88
Figura 32: Homogenización de datos gravimétricos 89
Figura 33: Anomalía de Bouguer completa del área de estudio 90
Figura 34: Continuaciones analíticas ascendentes a partir de la ABc con espaciamiento de 1 km
92
Figura 35: Resta de las continuaciones ascendentes 92
Figura 36: Ajuste polinomial de 1er a 4to orden, aplicado a la ABc 93
Figura 37: Anomalía residual de la carta El Batamote 94
Figura 38: Derivadas verticales 96
xii
Figura 40: Anomalía de Bouguer y su señal analítica 98
Figura 41: Soluciones de la deconvolución de Euler aplicado a la ABc 100
Figura 42: Anomalía magnética del área de estudio 102
Figura 43: Anomalía magnética reducida al polo 104
Figura 44: Unidades litomagnéticas sobre la anomalía magnética reducida al polo 105
Figura 45: Análisis de lineamientos aeromagnéticos 107
Figura 46: Continuaciones analíticas ascendentes a partir de la anomalía magnética reducida al polo, con espaciamiento de 1km, donde se trazaron los principales lineamientos aeromagnéticos en los primeros 8 kilómetros
111
Figura 47: Soluciones de la deconvolución de Euler: A) para índice estructural N=0 correspondiente a contactos geológicos y B) para índice estructural N=1, correspondiente a fallas
Figura 50: Anomalía regional de la carta El Batamote 119
Figura 51: Anomalía residual de la carta El Batamote, obtenida a partir del análisis espectral
120
Figura 52: Anomalía Pseudogravimétrica de la carta El Batamote 122
Figura 53: Sección con polígono de n-lados 124
Figura 54: Perfiles gravimétricos modelados, trazados sobre la anomalía residual con la geología del área de fondo
126
Figura 55: Modelo gravimétrico del perfil 1 127
Figura 56: Modelo gravimétrico del perfil 2 129
Figura 57: Modelo gravimétrico del perfil 3 130
Figura 58: Modelo gravimétrico del perfil 4 131
Figura 59: Modelo gravimétrico del perfil 5 132
Figura 60: Modelo gravimétrico del perfil 6 133
Figura 61: Mapa residual aeromagnético con las anomalías modeladas 135
Figura 62: Modelo AM1, zona mineralizada La Verde 136
Figura 63: Modelo AM2, zona mineralizada Cerro Colorado 137
Figura 64: Modelo AM5, zona mineralizada Placeritos 138
Figura 65: Modelo AM6, zona mineralizada San Martín 139
Figura 66: Anomalía gravimétrica residual sobre la geología del área de estudio 142
Figura 67: Anomalía magnética reducida al polo sobre la geología del área de estudio 145
Figura 68: Lineamientos aeromagnéticos trazados sobre el mapa de la derivada de Tilt y estructuras factuales e inferidas sobre el mapa geológico de fondo
146
xiii ÍNDICE DE TABLAS
Página
Tabla 1. Índices estructurales y modelos relativos 58
Tabla 2. Temperatura de Curie de minerales ferromagnéticos 71
Tabla 3. Temperaturas de Curie (°C) de calentamiento (Tc) y enfriamiento (Te) 73 Tabla 4. Propiedades magnéticas y densidades de las rocas de la carta El
Batamote
78
Tabla 5. Descripción y correlación de las unidades litomagnéticas definidas en el área de estudio, con los principales grupos litológicos aflorantes causantes de la magnetización
1 CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN
La finalidad de la Geología es el estudio de la Tierra, pero dada la amplitud de su
objetivo, requiere el concurso de otras ciencias para lograrlo de mejor modo. Una de estas
ciencias es la geofísica, que se encarga del estudio de las propiedades físicas de la Tierra,
incluyendo aspectos como la fuerza de atracción del campo magnético terrestre, la
aceleración de la gravedad debida al campo gravitacional, el flujo calórico del interior de la
Tierra, la propagación de ondas sísmicas a través de la corteza terrestre, entre otros
aspectos.
Dentro de la geofísica, la aplicación de los métodos potenciales hace referencia a las
investigaciones realizadas a través de información gravimétrica y magnética, con el fin de
comprender e interpretar el comportamiento de los materiales que constituyen la corteza
terrestre, por medio del estudio de las propiedades físicas de las rocas como son su
densidad y susceptibilidad magnética. La utilización de estos métodos indirectos permite
mejorar el conocimiento de los tipos de rocas, así como de las estructuras geológicas del
subsuelo y aspectos involucrados en la exploración de yacimientos minerales.
En la carta llamada El Batamote existe una base cartográfica hecha por el Servicio
Geológico Mexicano. En la misma existe un panorama geológico más o menos
comprensible y una variedad interesante de yacimientos minerales que dan interés
geológico-minero a la zona. Un aspecto importante es que casi la mitad del área de la carta
está cubierta por sedimentos cenozoicos, por lo que no se conoce bien la distribución de las
unidades y estructuras geológicas en dicha área. Al existir la posibilidad de adquisición de
datos geofísicos para su procesamiento e interpretación, se vuelve sumamente atractivo
combinar la geología superficial con la geofísica, con el objeto de identificar tanto
estructuras como posibles intrusiones no aflorantes que puedan estar relacionadas con
2 1.1 Objetivos
I.1.1 Objetivo general
El objetivo de este estudio es realizar el procesamiento, análisis e interpretación de
datos gravimétricos y aeromagnéticos de la carta El Batamote, para identificar las
principales estructuras geológicas y determinar su posible relación con las zonas
mineralizadas que se encuentran en el área de estudio.
I.1.2 Objetivos específicos
1. Determinación de la morfología del basamento.
2. Identificación de los principales lineamientos y estructuras geológicas.
3. Determinación del modelo geológico estructural en base a la modelación bidimensional (2D) y a la interpretación geofísica.
4. Identificación de principales anomalías gravimétricas y magnéticas asociadas a las zonas mineralizadas.
5. Determinación de la relación existente de las estructuras con el origen y la tipología de los yacimientos minerales.
3
específicamente en la Sierra de López el autor describe gneis, pizarras arcillosas y calizas
metamorfizadas. También menciona que la zona de Sierra de López y El Carnero, por sus
condiciones geológicas, pueden ser de interés para la exploración de criaderos
cupro-auríferos del tipo profundo.
Carbonell y Bustillos (1963), realizó un proyecto para la exploración de los depósitos
cupríferos de La Verde, municipio de Hermosillo. En dicho informe reporta rocas graníticas
en reducidas ventanas, cuyos yacimientos están muy cerca de las zonas de metamorfismo
de las rocas calcáreas. Carbonell habla también de la existencia de cinco zonas
mineralizadas denominadas La Verde, Verde Grande, La Cobriza, Mina de Fierro y La
Sierra de López.
Cendejas-Cruz (1982), realizaron visitas a varios lotes en el Estado de Sonora, dentro de los
que incluían la unidad minera La Verde. Dichos autores describen la presencia de rocas
calcáreas que han sido intrusionadas por rocas graníticas dando origen a rocas
metasedimentarias, las cuales son los huéspedes principales de los depósitos minerales. Los
minerales observados consisten en malaquita, azurita, crisocola, hematita, granates, cuarzo,
calcita y wollastonita. En la mina La Verde se calcularon 66,000 ton de reservas posibles.
Rodríguez y Amaya (1982), reportan una secuencia paleozoica constituida por caliza,
dolomía, lutita y arenisca que se dividen en dos miembros. El miembro inferior está
compuesto por caliza, lutita y escasos horizontes de pedernal y areniscas. El miembro
4
microconglomerado, arenisca, lutita, lodolita y rocas volcánicas. La presencia de amonitas
en las areniscas indica una edad Jurásico temprana. Los autores reportan la presencia de
rocas volcanoclásicas de edad jurásica en la parte sur de la Sierra de López.
Ávila (1987), en su trabajo de tesis en el área de la Sierra de López, reportan rocas ígneas,
sedimentarias y metamórficas, cuyas edades varían desde el Paleozoico con fósiles como
trilobites, braquiópodos, gasterópodos y cefalópodos. Definieron informalmente las
unidades Chino Alto, Chiltepines, La Verde, Caliza Placeritos y unidad Gameño, todas
estas unidades del Paleozoico. Las rocas volcánicas son descritas como aglomerados, tobas
riolíticas y derrames basálticos con edades desde 10 ± 0.2 Ma a 11.9 ± 0.5 Ma.
Stewart et al. (1988), reportan por primera vez fósiles cámbricos en el área de Pozo Nuevo en la parte NW de la carta; describiendo una columna estratigráfica que comprende desde el
Cámbrico inferior hasta el Ordovícico superior. El Cámbrico inferior está constituido por
calizas, lutitas y calizas arcillosas metamorfizadas, sobreyaciendo a esta secuencia los
autores reportaron unidades sedimentarias con un espesor aproximado de 300 m,
constituidos por calizas, dolomías, pedernal y en menor proporción por cuarcitas y lutitas,
cuyas edades van desde el Cámbrico medio al Ordovícico.
Saitz S. (1994) en su trabajo de tesis en el proyecto San Martín, localizado en la porción
noroeste de la zona mineralizada Placeritos, realizó una evaluación geológica-minera con el
fin de conocer la ocurrencia, distribución y reservas de wollastonita.
El Consejo de Recursos Minerales, hoy Servicio Geológico Mexicano (1999), publicó la
Carta Geológico-Minera El Batamote H12-C39, y un informe técnico sobre la cartografía
geológica-minera y geoquímica de la carta El Batamote, escala 1: 50,000 m.
Poole et al. (2000) reportan una secuencia silúrica representada por calizas y dolomías en el rancho Placeritos. Los autores reportan un espesor de 300 m para esta secuencia. La edad
5
Vidal-Solano et al. (2007) realizaron un estudio sobre el magmatismo terciario en Sonora central, detallando la posición estratigráfica y la naturaleza de las rocas volcánicas.
Obteniendo edades de 12 Ma en las rocas ignimbríticas, lo que confirmó que las
manifestaciones hiperalcalinas de Sonora central pertenecen a un mismo episodio volcánico
del Mioceno medio. La existencia del episodio volcánico hiperalcalino del Mioceno medio
en una amplia extensión geográfica, resulta ser un marcador estratigráfico relevante en el
marco geológico regional. El hecho de que estas lavas estén frecuentemente intercaladas
con depósitos detríticos, así como la aparición, poco después ( 11 Ma) de magmas
diferenciados de la secuencia toleítica (islanditas) muestran que el volcanismo hiperalcalino
se emplazó en valles tectónicos, relacionados con los procesos de adelgazamiento de la
litosfera, precursores de la apertura del Golfo de California.
Morales et al. (2008), realizaron un estudio geohidrológico de la zona acuífera Los Bagotes, Municipio de Hermosillo, Sonora. Este trabajo se llevó a cabo con el fin de
determinar la morfología de la cuenca (basamento cristalino y espesor de materiales de
relleno) mediante la aplicación de los métodos geofísicos de gravimetría y resistividad, así
como también para determinar el comportamiento hidrogeoquímico y calidad del agua
subterránea. Dichos autores realizaron un total de 150 sondeos eléctricos verticales y 234
Hermosillo, Sonora, México (Figura 1). Se encuentra delimitada por las coordenadas
geográficas 29°15’ a 29°30’ de latitud Norte y 111°00’ a 111°20’ de longitud Oeste,
6 II.2.2 Acceso y vías de comunicación
El acceso principal al área de estudio se efectúa recorriendo 40 km por la carretera
federal Número 15 partiendo de Hermosillo, Sonora, rumbo a Nogales, Sonora. Otro acceso
importante se realiza tomando el Periférico Poniente en la ciudad de Hermosillo hasta el
entronque con la carretera que conduce a la mina Pilares, esta carretera cruza en dirección
noroeste la carta.
Existen además una serie de caminos y brechas que conectan con los principales ranchos de
la región y áreas de interés geológico.
7 II.2.3 Clima y Vegetación
El clima de esta región de Sonora es del tipo seco o desértico por su grado de
humedad y por su temperatura es del tipo muy cálido, con una temperatura media anual de
22 a 24°C y precipitaciones anuales entre 300 y 400 mm (García, 1973).
La vegetación en el área es típica de las regiones con este tipo de clima y está constituida
por: Mezquites (Prosopis Juliflora), Ocotillo (Fouquiera Splendes), Pitahaya (Lemaire o Cereus thurberi), Choya (Opuntia Choya), Uña de gato (Prosopis Greggy), Garambullo (Lephocereus Schotti), Palo verde (Cercidium Microphullum), Cactus (Hariota salcornoides), Sahuaro (carnegia juliflora), etc.
II.3 Fisiografía e Hidrografía
El estado de Sonora se divide en cuatro provincias fisiográficas, el área de estudio se
encuentra ubicada dentro de la provincia de Sierras Sepultadas (Figura 2), en particular
dentro de la subprovincia del Desierto de Sonora (Raisz, 1964).
Las corrientes fluviales principales son los arroyos El Batamote y La Salada que drena sus
aguas hacia la cuenca El Zanjón, donde se delimitaron la subcuenca Pozo Crisanto y
Arroyo La Salada. La cuenca hidrológica La Sierra contiene las subcuencas Los Pápagos,
Chiltepines, Palo Fierro y Los Cuates (SGM, 1999).
El tipo de drenaje que se presenta en las cuencas principales del área es dendrítico y
8 II.4 Metodología
Las diferentes etapas en las que se desarrolló este estudio se presentan a continuación:
1. Se realizó una revisión bibliográfica de los estudios previos en la carta El Batamote y
un compendio de la geología del área de estudio, principalmente con información del
SGM.
9
2. Se realizó un análisis y clasificación de los yacimientos minerales en el área de estudio.
3. A partir del banco de datos gravimétricos del INEGI se seleccionaron las estaciones
ubicadas dentro de la carta El Batamote, de las cuales se utilizó la anomalía de
Bouguer completa para su procesamiento e interpretación.
4. El trabajo de campo se dividió en dos etapas: en la primera se efectuó un
reconocimiento del área de estudio, llevándose a cabo un muestreo de rocas y suelo,
donde se recolectaron 50 muestras para realizar mediciones de densidad y algunas
propiedades magnéticas. En la segunda, se levantaron tres perfiles gravimétricos con
estaciones espaciadas cada kilómetro, con un total de 76 estaciones.
5. El trabajo de laboratorio se desarrolló en tres fases: medición de densidades, estudio
petrográfico y medición de propiedades magnéticas. Siendo las dos primeras fases
realizadas en la Universidad de Sonora y la última en el laboratorio de
Paleomagnetismo del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de
México (UNAM).
6. Se realizó la integración de datos gravimétricos a partir de los datos del INEGI y los
datos obtenidos en campo, obteniéndose la anomalía de Bouguer completa (ABc).
Después se efectuó la separación de la anomalía regional-residual utilizando el método
de Zeng (Zeng, 1989), el cual utiliza mínimos cuadrados.
7. Para el análisis aeromagnético se utilizaron los datos digitales adquiridos del SGM, a
partir de los cuales se obtuvo el mapa de la anomalía aeromagnética de campo total.
Posteriormente se realizó la separación regional-residual utilizando el espectro de
potencia radial (Sánchez et al., 1998). Tanto a los datos aeromagnéticos como a los
datos gravimétricos se les aplicaron una serie de filtros matemáticos utilizando el
software Oasis Montaj de Geosoft ® con el fin de enfatizar los principales
lineamientos y cuerpos causantes de las diferentes anomalías.
8. Terminada la etapa de procesamiento y análisis de filtrado, se realizó un modelado
bidimensional de perfiles gravimétricos utilizando el módulo GM-SYS del software
Oasis Montaj de Geosoft ®, así como una inversión 3D de anomalías magnéticas de
10
9. Finalmente se realizó una correlación de la geología superficial con los distintos filtros
aplicados a los datos geofísicos, para realizar una interpretación de las principales
11 CAPÍTULO III. GEOLOGIA
III.1 Geología local
La geología local presentada en este trabajo es un compendio de la geología realizada
por el antiguo Consejo de Recursos Minerales (COREMI) hoy Servicio Geológico
Mexicano (SGM) así como de algunos trabajos de tesis realizados en algunas áreas dentro
de la carta El Batamote (Figura 3).
12 III.1.1 PRECÁMBRICO
III.1.1.1 Neoproterozoico
III.11.1.1 Dolomía-Arenisca
Esta unidad forma parte de las secuencias detríticas-dolomíticas depositadas en el
margen continental pasivo que se desarrolló en el noroeste de México durante el
Neoproterozoico (Stewart et al., 1984). Son las rocas más antiguas que afloran dentro de la carta El Batamote, ubicándose en la porción norte-este. La parte detrítica de la secuencia,
formada de areniscas de cuarzo color gris rosado y grano fino a grueso, con intenso
fracturamiento y oxidación; ha sido correlacionada con la cuarcita Tecolote de Caborca,
atribuida al Neoproterozoico (Stewart et al., 1984).
Más al norte, las secuencias neoproterozoicas se encuentran sobreyaciendo
discordantemente a las rocas del basamento ígneo-metamórfico del Paleo y
Mesoproterozoico, pero en esta área no se han reportado rocas de esta edad.
III.1.2 PALEOZOICO
El Paleozoico está formado por una secuencia de cuarcita, dolomía y caliza con
abundante macrofauna de trilobites, braquiópodos, gasterópodos, cefalópodos, briozoarios
y corales que ha permitido dividir el Paleozoico en varios pisos con base en el contenido
faunístico (SGM, 1999).
III.1.2.1 Cámbrico temprano
III.1.2.1.1 Metacaliza-Cuarcita y Cuarcita
Esta secuencia ha sido separada en dos unidades de acuerdo con su tipo de roca y la
superficie aflorante, el primer grupo está compuesto por la unidad de metacaliza-cuarcitas y
13
se encuentra alternando con pequeños horizontes de cuarcita. El otro grupo está compuesto
sólo de cuarcitas y se ha diferenciado del resto de la secuencia por su espesor aflorante.
Se tiene un grupo de rocas que incluye a una secuencia de metacalizas-cuarcitas y cuarcitas
ubicándolas dentro del Paleozoico como rocas de edad Cámbrico inferior (?), debido a la
similitud litológica que existe con la secuencia de rocas de esta edad (SGM, 1999), aun
cuando no se cuenta con evidencias faunísticas que permita correlacionarla, debido a que el
metamorfismo térmico ha eliminado muchas de sus características originales incluyendo los
posibles fósiles.
Dentro de la carta El Batamote la secuencia de cuarcitas se localiza en la porción Oriente y
Centro-Oriente de la carta respectivamente. Mientras que la secuencia compuesta por la
metacaliza-cuarcita se puede observar en la parte centro-oriente y sureste de la carta (SGM,
1999).
III.1.2.2 Cámbrico medio
III.1.2.2.1 Metacaliza-Dolomía
Las rocas correspondientes al Cámbrico medio están representadas por una secuencia
lítica formada por dolomía y caliza, que por su contenido faunístico se ha clasificado dentro
de esta edad (Stewart et al., 1988).
Esta secuencia de rocas sedimentarias se distribuye en la porción noroeste de la carta. Está
formada por caliza color gris claro, dolomía color gris-amarillo a gris oscuro y en menor
cantidad lutita y limonita. El espesor reportado por Stewart et al. (1988) es de 1650m.
La secuencia cámbrica medio antes descritas, se encuentran sobreyaciendo a las rocas del
Neoproterozoico y a su vez se encuentra sobreyacida por la secuencia carbonatada-detrítica
14
Las secuencias del Cámbrico medio se caracterizan por contener Ehmania indicativa del
Cámbrico medio. Otros trilobites identificados por Stewart et al., (1988) son: Glyphaspis Cf. Pagetides (?) Sp. Esta secuencia se puede correlacionar con la Formación El Tren de la región de Caborca.
III.1.2.3 Ordovícico
III.1.2.3.1 Caliza-Arenisca
La secuencia Ordovícica corresponde a un ambiente de plataforma con abundante fauna.
Ávila (1987) en su trabajo de tesis profesional hace un resumen del contenido faunístico y
edades de la clasificación hecha por Lochman (Ávila, 1986) indicando las especies y
edades siguientes:
1. Trilobite Cybelopsis Sp., edad Ordovícico temprano- base del Ordovícico medio. 2. Conodontos edad Ordovícico medio.
3. Braquiópodos Orthidiella, edad Ordovícico medio. 4. Trilobite Ectenonotus, edad Ordovícico medio. 5. Conodontos edad Ordovícicio tardío.
El SGM (1999) reporta una unidad de rocas formada por una secuencia calcárea con
intercalaciones de lutita que hacia la cima está formada por areniscas de cuarzo y dolomía.
Al igual que la secuencia cámbrica, su edad se determinó por la presencia de macrofauna
características de esta edad, con trilobites, gasterópodos y braquiópodos. Existiendo
también microfauna principalmente conodontos.
Los afloramientos de rocas ordovícicas se encuentran distribuidos al sur de la zona
15 localidades se encuentran en la porción centro-oeste del estado de Sonora, particularmente
dentro de la parte norte y noroeste del rancho Placeritos.
Las rocas silúricas están representadas por lodolita calcárea dolomitizada y dolomías de
color gris, con tonalidades verde olivo y café claro que fueron depositados en ambientes de
submarea e intramarea, siendo la fauna existente de tipo bentónica. El espesor reportado de
la secuencia silúrica en el rancho Placeritos es de 300 m (Poole et al., 2000).
Las calizas-dolomías silúricas sobreyacen de manera concordante a la caliza y lutita del
Ordovícico tardío y se encuentran cubiertas por caliza y caliza arenosa del Devónico
inferior
La edad silúrica está determinada por el ambiente depositacional existente y el contenido
faunístico reportado por Poole et al. (2000). Los fósiles principales y más abundantes son corales tabulares y rugosos (Halysitidos), estramatopóridos, pelmatozoarios y algas, fauna que según los autores citados es característica del Silúrico temprano al Silúrico tardío.
La edad devónica está determinada por el contenido de macrofauna típica representada por
16
Existen dos localidades tipo: Placeritos y otra en el cerro El Carnero localizado al noroeste
de esta localidad, ambas localidades reportadas por Poole et al. (2000).
III.1.3 MESOZOICO
III.1.3.1 Jurásico inferior
III.1.3.1.1 Conglomerado oligomíctico
El SGM definió un conglomerado oligomíctico como la base de la secuencia clástica
de edad Jurásico inferior y se compone de fragmentos de cuarcita. Este conglomerado
marca una discordancia entre las rocas del Paleozoico y del Mesozoico. Los lugares donde
se localiza son Placeritos y al norte del cerro El Molibdeno y sur del Cerro Colorado.
El conglomerado oligomíctico se considera como la base de la secuencia Jurásica inferior y
se encuentra sobreyaciendo a rocas de edad Devónico en la región de Placeritos. A su vez
es sobreyacido por la secuencia de areniscas-calizas de la misma edad. Se les ha asignado
una edad de Jurásico inferior, considerando las relaciones de campo (SGM, 1999).
IIII.1.3.1.2 Arenisca-Caliza
La secuencia de Areniscas-Calizas se encuentra distribuida en la porción suroeste del
área de estudio, así como también en algunos ranchos de la porción oriente de la carta.
Litológicamente la secuencia jurásica, está formada de sedimentos clásticos como areniscas
de grano fino a medio color verde a gris claro, presentando fracturamiento fuerte. El
espesor estimado es de 2200 m (Ávila, 1987).
El límite inferior de esta secuencia está en contacto discordante con las capas sedimentarias
de edad Devónico, dicha discordancia se pone en manifiesto por la presencia de un
conglomerado compuesto por fragmentos de cuarcita y caliza (SGM, 1999). Este
17
misma localidad también se puede observar un contacto por falla con los sedimentos del
Paleozoico superior. A su vez esta secuencia se encuentra sobreyacida por las rocas
andesíticas atribuidas al Cretácico superior.
La edad de esta secuencia ha sido determinada por la macrofauna existente y dentro de la
cual se puede citar Amonites que han sido clasificados como género Amioceras S.P. que es un fósil con rango de edad del Jurásico inferior (Ávila, 1987).
III.1.3.2 Cretácico superior
III.1.3.2.1 Dacita-Andesita
Rocas volcánicas de composición intermedia cuya edad es anterior a las rocas
intrusivas graníticas. La característica distintiva de estas rocas es el alto grado de alteración
hidrotermal que presentan principalmente silicificación que va de fuerte a moderada lo que
hace atractiva para la prospección minera. Otra característica es un fracturamiento principal
de NW-SE (SGM, 1999). Esta secuencia se correlaciona con la Formación Tarahumara
fechada entre 90 y 70 Ma en la parte central de Sonora (McDowell et al., 2001)
La distribución es amplia encontrándose tanto en la parte oriente de la carta como en la
parte poniente, pudiéndose localizar en la Sierrita de López, Cerro Prieto y parte del cerro
El Crestón.
Dentro de la columna estratigráfica este paquete litológico se encuentra sobreyaciendo a los
sedimentos detríticos de edad Jurásico inferior. A su vez la formación Tarahumara se
encuentra cubierta por rocas volcánica más jóvenes atribuidas al Oligoceno.
Se considera que esta secuencia forma parte de un arco volcánico continental de afinidad
calcoalcalina, producto del evento de subducción de la Placa Farallón bajo la placa
Norteamericana (McDowell y Clabaugh 1981), que se llevó a cabo principalmente durante
18 III.1.3.3 Cretácico superior-Paleógeno
Los fenómenos magmáticos que dieron origen a las rocas calcoalcalinas están
relacionados con la subducción de la placa Farallón bajo la placa Norteamericana desde el
Pérmico tardío al Neógeno (Damon et al., 1964). Relacionada con un cambio en la cinemática de la subducción se desarrolló la orogenia Laramide (~80 a 40 Ma) (Dickinson
y Snyder, 1978) que se caracteriza por un arco magmático muy desarrollado que produjo
numerosas intrusiones de escala batolítica denominado Batolito Laramide de Sonora
(Damon et al., 1983) y por rocas volcánicas de la Formación Tarahumara (Wilson y Rocha 1949; McDowell et al., 2001) ampliamente distribuidas en el estado de Sonora.
III.1.3.3.1 Granito-Granodiorita
Este conjunto litológico consiste en un complejo de carácter intrusivo, que se
relaciona con el arco magmático y forma parte del batolito Laramide, sucedido a fines del
Cretácico tardío y principios del Cenozoico (Paleoceno-Eoceno). La composición de esta
roca es básicamente fenocristales de cuarzo-feldespato en mayor proporción y
micro-anfíboles. El contenido de estos minerales es variable por lo que la composición varía
localmente de granito a granodiorita.
Este conjunto se presenta ampliamente distribuido en el área, cubriendo aproximadamente
un 25% de la misma y principalmente en la mitad oriental de la carta. En la mitad
occidental de la carta, generalmente se presenta en afloramientos reducidos. La mayor parte
de los afloramientos graníticos presentan una topografía suavizada por la erosión y
facilitada por un estado avanzado de intemperismo.
Este cuerpo batolítico, se presenta intrusionando toda la secuencia de rocas volcánicas y
sedimentarias que abarcan un rango de edad del Precámbrico hasta el Mesozoico,
provocando un metamorfismo de contacto local. Las rocas volcánicas del Cenozoico tardío
19
Generalmente son afloramientos de gran magnitud y muy difundidos en la porción noroeste
del país. Estos cuerpos intrusivos son definidos inicialmente como Batolito Laramide de
Sonora (Damon et al., 1983), asignándole una edad de 90-40 Ma.
III.1.3.3.2 Diorita-Cuarzodiorita
Conjunto de rocas intrusivas de grano medio, color verde oscuro, se presenta afectada
por hidrotermalismo. Esta roca se ha reconocido hasta la parte noreste del cerro Colorado
donde se presenta como tronco intrusionando y mineralizando la secuencia de cuarcitas de
edad Paleozoico indiferenciado y algunos cuerpos de areniscas y calizas.
A esta unidad de composición diorítica-cuarzodiorita, se le atribuye una edad del Eoceno.
Se puede correlacionar con los cuerpos de la misma composición cartografiados en el área
de Opodepe, no existen fechamientos radiométricos en esta unidad. Se le considera una
generadora importante de fluidos mineralizantes (SGM, 1999).
III.1.3.3.3 Pórfido cuarzomonzonítico
Su composición varía de monzonita a cuarzomonzonita con fenocristales de ortoclasa
produciendo una textura porfídica. Se localiza en dos pequeños cuerpos aislados, uno en el
límite norte de la carta a 5 km al NE del rancho El Chilicote con un área de
aproximadamente 0.5 km2, extendiéndose el afloramiento al norte hacia la carta El Oasis, el otro cuerpo, de características petrológicas similares, se ha observado a 1 km, al noreste de
Rancho Grande en un área de aproximadamente 0.8 km2.
En la parte norte, al noreste del rancho El Chilicote, se presenta intrusionando al cuerpo
granodiorítico. En el afloramiento al noreste de Rancho Grande, la cuarzomonzonita
intrusiona el paquete de areniscas y lutitas del Jurásico inferior. La edad que se le asigna a
20 III.1.3.3.4 Diques (intermedios, ácidos)
En la carta El Batamote el SGM, reconoció tres tipos de diques principales:
a) Diques andesíticos
b) Diques pegmatíticos
c) Diques aplíticos
La mayor concentración de diques se presenta principalmente en la mitad Este de la carta,
debido quizá a la presencia del batolito laramídico que permite una mayor visualización de
estas estructuras.
Diques pegmatíticos
Estos diques se caracterizan por presentar un rumbo preferencial NW15°SE
aproximadamente verticales. Los espesores son muy variables, presentando hasta de 2 m de
espesor, aunque la mayoría queda entre 0.5 a 1 m de espesor.
Diques aplíticos
Estos cuerpos tabulares, aunque son los menos abundantes, son los mejor expuestos y de
mayor longitud, quizá por presentar mayor resistencia al intemperismo.
Los diques mayores expuestos presentan dos direcciones que se pueden considerar como
principales. Ambos se localizan en la esquina noreste de la carta y son fácilmente
observables en fotografías aéreas, así como de la carretera internacional con un tramo de
visibilidad como de 10 km.
Uno de los diques aplíticos presenta un rumbo de NE35°SW aproximadamente vertical y
21
Diques andesíticos
Los diques andesíticos se caracterizan por presentar una orientación preferencial NW60°SE
con echados de 45° a 90° al NE; aunque excepcionalmente presentan echados de 10° a 30°
al NE. Litológicamente estos diques se observan de un color gris verdoso, con una textura
afanítica de plagioclasas incluidas originando una textura porfídica.
III.1.4 CENOZOICO
III.1.4.1 Paleógeno-Neógeno
III.1.4.1.1 Andesita
Esta unidad está formada por rocas volcánicas de composición andesítica posteriores
a las rocas intrusivas, no presentan alteración hidrotermal. Estas rocas sólo afloran en la
porción sureste del área de estudio.
Esta unidad sobreyace discordantemente a la secuencia dacítica-andesítica del Cretácico
superior y se encuentra sobreyacida por la secuencia volcánica ácida compuesta por tobas
22
riolíticas del Mioceno. Se le asigna una edad del Oligoceno (SGM, 1999). Se maneja como
la primera etapa del volcanismo cenozoico y se correlaciona con la parte media y superior
de la Sierra Madre Occidental.
III.1.4.1.2 Conglomerado polimíctico-Arenisca
Conglomerados con fragmentos redondeados y subangulosos, de litología muy
variada que incluye fragmentos de rocas intrusiva, volcánicas, calizas y cuarcitas con
pequeños horizontes de basalto intercalados. En la carta El Batamote, sólo se localizó un
afloramiento al poniente de la Sierra de López cerca de la zona mineralizada La Verde.
La secuencia citada se encuentra sobreyaciendo discordantemente a las rocas volcánicas de
composición andesítica y subyace al paquete volcánico riolítico. Se maneja una edad que
oscila alrededor del Mioceno, posterior a los primeros eventos volcánicos del Cenozoico
(SGM, 1999). Esta unidad litológica se correlaciona con la Formación Báucarit,
inicialmente descrita por King (1939), como una secuencia ligeramente consolidada,
constituida por arenisca, conglomerado y arcillas bien estratificadas a la que se le asigna
una edad de 23 a 10 Ma (Bartolini et al., 1994).
Esta secuencia está formada por conglomerados que contienen fragmentos de roca de
diferente composición lo cuales fueron depositados por corrientes aluviales que rellenaron
cuencas o partes topográficamente bajas las cuales se originaron por procesos distensivos
que provocaron un escalonamiento de bloques asociados a la formación de la provincia
fisiográfica del Basin and Range.
III.1.4.1.3 Toba Riolítica
Rocas volcánicas de composición riolítica que se encuentran coronando toda la
23
andesitas de edad Cretácico tardío-Paleoceno, en ocasiones sobre sedimentos paleozoicos y
en forma concordante con las rocas andesíticas atribuidas al Oligoceno.
Se encuentran ampliamente distribuidos en la porción centro oriente de la carta. En la
porción poniente se localiza en la Sierra López y otros afloramientos locales. En dichas
localidades se encuentra sobreyaciendo al conglomerado tipo Báucarit y está cubierto por
coladas de composición basáltica.
Los flujos piroclásticos hiperalcalinos en la parte central de Sonora corresponden a
unidades de enfriamiento simples, de composición riolítica, de algunas decenas de metros
de espesor donde se pueden definir diferentes litofacies (Vidal-Solano et al., 2005). Estos afloramientos se distribuyen a lo largo de franjas alargadas de orientación ~N-S
distinguiéndose por su morfología en mesas basculadas (Figura 5).
Esta unidad de ignimbritas hiperalcalinas aflora en sureste de la carta El Batamote, con
espesores variables que van desde 1 m a 10 m aproximadamente. Se observan tres facies
principales: Un vitrófido en la base que presenta una coloración negra, una facie soldada
presentando desvitrificación y por último una facie soldada eutaxítica masiva. Al sureste
del área de estudio en la región El Gavilán Paz-Moreno (1992) obtuvo una edad para la
ignimbrita hiperalcalina de 11.87 ± 0.35 Ma, Vidal-Solano (2005) obtuvo una edad de 12.5
24
Esta secuencia de ignimbritas por su relación espaciotemporal (~12 Ma) está relacionada
con un episodio inicial de adelgazamiento litosférico, perteneciente al sistema del
proto-Golfo de California (Vidal-Solano et al., 2005).
III.1.4.1.5 Basalto
Esta unidad está representada por una roca volcánica de composición basáltica que se
localiza en la parte superior de la secuencia estratigráfica y forma parte de la secuencia
volcánica que afloran en la Sierra de López. Esta roca también aflora cerca de la zona
mineralizada La Verde, en las inmediaciones de la mina La Cobriza.
Los basaltos se encuentran en la parte alta de la secuencia estratigráfica, asignándoles una
edad Mioceno, siendo los afloramientos de roca ígnea más recientes que se encuentran en la
carta El Batamote. En ocasiones se encuentran intercalados con los conglomerados
polimícticos de la Formación Báucarit.
Figura 5: Características morfológicas de la ignimbrita hiperalcalina de Sonora central. A) Morfología en mesa con aspecto masivo y facie superior con prismación frustrada, B) Base de la ignimbrita de Hermosillo formada por un vitrófido de color negro de 1 m de espesor, subyaciendo a las facies de toba soldada.
25
El origen de este paquete basáltico se dio a partir de un volcanismo de tipo fisural que dio
lugar a la formación de mesetas ligeramente elongadas. Cuando esta alternando o
coronando a conglomerados, se originan en etapas intermitentes y alteradas de eventos
volcánicos y de sedimentación de clastos y horizontes arenosos (SGM, 1999).
III.1.4.2 Cuaternario
III.1.4.2.1 Grava
Se incluyen bajo esta nomenclatura a rocas sedimentarias no consolidadas,
constituidas básicamente por horizontes arenosos alternado con paquetes de gravas y en
ocasiones lentes de limos con arcillas asociadas.
Se encuentra ampliamente distribuida en la porción poniente de la Sierra López y en la
parte central de la carta. Cubriendo en las partes bajas a toda la secuencia litológica de
rocas anteriores al Cuaternario.
Se considerada que esta unidad se depositó durante el Pleistoceno (SGM, 1999) y se
correlaciona con las cuñas clásticas no consolidadas que se encuentran rellenando cuencas
o valles aledaños y asociado a los flancos de las sierras.
Esta secuencia es producto de los procesos erosivos que afectaron a las rocas preexistentes,
provocando transporte de sedimentos y fragmentos de roca por fenómenos meteorológicos
y fisicoquímicos hacia partes topográficamente bajas.
III.1.4.2.2 Arenas-limos y aluvión
Consiste de horizontes detríticos no consolidados y de granulometría generalmente
media-fina, formada por arenas y limos, compuesto por fragmentos de rocas preexistentes,
los cuales se depositaron rellenando partes topográficamente irregulares y bajas.
26
cubrir a todas la unidades litológicas. Se le asigna una edad Holoceno por su posición y
carácter litológico, conformando paquetes que comúnmente se denominan suelos residuales
o de pie de monte.
El material arenoso de la secuencia aluvial se restringe a las cuencas de los ríos y arroyos
que drenan generalmente toda el área (SGM, 1999). Está constituida por detritos y
fragmentos de roca de diferente composición, además de cristales generalmente
desprendidos de estas como micas, cuarzo, feldespatos, minerales ferromagnesianos,
magnetita, zircón, granates, etc.
El proceso que dio lugar a estos depósitos se considera activo, debido al contenido aporte y
movimiento continuo de los sedimentos.
III.2 Geología Estructural
La región ha sido afectada por los eventos tectónicos que ocurrieron durante el
Paleozoico, Mesozoico y principios del Cenozoico, así también como el fallamiento
presente, teniéndose en orden cronológico relativo los siguientes eventos de deformación
(SGM, 1999):
• Plegamiento en rocas calcáreas de edad Paleozoico.
• Plegamientos en la secuencia clástica-carbonatada de edad Jurásico inferior,
existiendo dos tipos de plegamiento, uno de ellos con dirección de compresión
Este-Oeste localizado al sur del rancho Placeritos formado por una serie de pliegues con
ejes paralelos.
• Fallamiento normal con rumbo NW-SE que se considera como el más antiguo y es el responsable de la geomorfología denominada Basin and Range que dio como resultado sierras aisladas y valles paralelos que corresponden a una etapa de
distensión.
• Fallamiento con rumbo NE-SW que han provocado desplazamientos laterales.
27 III.3 Marco Tectónico
Durante el Neoproterozoico y Paleozoico hubo un periodo de sedimentación, donde se
depositó una secuencia carbonatada clástica en zona de plataforma de aguas someras con
aportes detríticos debido a las regresiones y transgresiones, comportándose como bloque
tectónico relativamente estable (Stewart et al., 1990). Posteriormente, continuó un período de deformación producido probablemente antes del Devónico medio, responsable del
cinturón orogénico anteriormente descrito en el SW de Estados Unidos, siguiendo etapas de
levantamiento y erosión durante el Misisípico superior y el Pensilvánico temprano (Coney
y Reynolds, 1976).
En el Paleozoico tardío (Carbonífero-Pérmico) se llevó a cabo la deposición de una
secuencia de una gran homogeneidad de facies en todo el estado de Sonora que está
caracterizado por depósitos de tipo plataforma (Stewart et al., 1990).
A finales del Paleozoico se produjo una gran orogenia debido al choque de Sudamérica y
América del Norte, hacia el sureste de los Estados Unidos la orogenia
Apalachiana-Ouachita-Marathon y al Oeste llamada orogenia Sonorana la cual afectó al modelo de
sedimentación a fines del Pérmico y el Triásico temprano (Coney y Reynolds,1976).
Durante el Triásico tardío en la parte centro-sur del estado de Sonora se depositaron las
molasas del Grupo Barranca producto de la erosión de los por la Orogenia Sonorana.
Durante el Jurásico en la porción norte y noroccidental del estado se ha identificado la
existencia de una gran cuenca orientada N-NW estrechamente ligada al arco magmático
identificado en el borde continental como consecuencia de la subducción de la corteza
oceánica en el margen occidental de Norte América (descrito por las placas Farallón y
Kula), cuya erosión alimentó parcialmente la cuenca situada al oriente del mismo,
depositándose una potente secuencia de sedimentos y volcanosedimentos correspondientes
a los sedimentos detríticos de edad Jurásico inferior que se localizan en el área Placeritos y
28
A fines del Cretácico tardío (~80 Ma) una fase compresiva denominada Orogenia Laramide
se originó debido a cambios cinemáticos y geométricos de la subducción entre las placas
Farallón y Norteamericana (Dickinson y Snyder, 1978). En el intervalo Cretácico
tardío-Paleoceno temprano la actividad magmática relacionada con la subducción de la placa
Farallón continuó con el emplazamiento de grandes cuerpos intrusivos de composición
granítica-granodiorítica (Damon et al., 1983). A este magmatismo se le relaciona un volcanismo intermedio-félsico de la Formación Tarahumara caracterizado por grandes
cantidades de tobas de cristales fechada entre 90 y 70 Ma en la parte central-este de Sonora
(Wilson y Rocha, 1949; McDowell et al., 2001). Esta formación y las rocas más antiguas son mineralizadas por los intrusivos, como ocurrió en la mineralización de sedimentos
calcáreos en la zona La Verde y la mayor parte de las vetas con mineralización de Au, Ag,
Pb y Zn que se encuentran alojados en rocas sedimentarias de edad Jurásica en la zona de
Placeritos.
La deformación relacionada con la Orogenia Laramide es principalmente compresiva con
transporte E-NE (Valencia Moreno et al., 2001) pero estos fenómenos fueron enmascarados por la deformación extensional del Cenozoico. La Orogenia Laramide cesa
aproximadamente a los 40 Ma (Atwater, 1989).
Durante el Mioceno el fin del volcanismo ignimbrítico que erigió la mayor parte de la
Sierra Madre Occidental (Ferrari et al., 2005) corresponde con el inicio de una fase extensiva regional conocida como Provincia Basin and Range (Dickinson, 1991), representada por un volcanismo bimodal cuya composición varía de félsica a intermedia,
presentan sistemas de semigraben escalonados. En los valles se depositaron sedimentos
29
Sonora la Formación Báucarit (King 1939). Un volcanismo máfico fisural con edades de
22.2 ± 0.9 Ma (Paz-Moreno 1992).
En el Mioceno medio el fin de la subducción de la placa Farallón bajo la Norteamericana
provocó un cambio geodinámico, desarrollándose un rift intracontinental conocido como proto-Golfo de California, al cual se asocia un episodio de magmatismo hiperalcalino,
conocido como Ignimbrita de Hermosillo/Toba San Felipe con una edad de 12 Ma
(Vidal-Solano et. al, 2005).
III.4 Zonas Mineralizadas
Los yacimientos minerales en la carta El Batamote, son en mayoría de importancia en
minerales metálicos producidos por metamorfismo de contacto y algunos de origen
hidrotermal (SGM, 1999). Los escasos yacimientos de minerales no metálicos son de
wollastonita producida por metamorfismo de contacto/metasomatismo. También hay
depósitos de cuarzo hidrotermal.
El SGM (1999) dividió la carta el Batamote en cuatro zonas mineralizadas para un mayor
análisis y descripción de los prospectos mineros y zonas de alteración (Figura 3), estas
zonas son: Placeritos, La Verde, Cerro Colorado y San Martín. La zona que tuvo mayor
trayectoria minera fue La Verde, que fue explotada intermitentemente, el resto de las minas
localizadas son prospectos aislados, que fueron explotados en menor escala. Actualmente
no se encuentra ninguna mina en explotación.
III.4.2 Zona mineralizada Placeritos
Formada por un área de 40 km2, la zona mineralizada Placeritos se localiza en la parte suroeste del área de estudio, en esta zona se situaron seis prospectos; cinco de importancia
en minerales metálicos y uno de importancia en minerales no metálicos. Esta zona presenta
30
por el intrusivo laramídico del Cretácico tardío-Paleoceno que aflora sólo a manera de
ventanas en esta porción del área de estudio.
Se exponen dos tipos de yacimientos, los originados por el hidrotermalismo y los de origen
metasomático de contacto. Los yacimientos de origen hidrotermal se emplazan en vetas de
rumbos E-W (SGM,1999), siendo de tipo epitermal constituido por oro libre, argentita,
galena, pirita, calcopirita alojados en ganga de cuarzo, hematita asociadas a alteraciones de
silicificación y argilización generalmente con fragmentos de roca originados por el
brechamiento.
La mineralización por metasomatismo de contacto está constituida por carbonatos,
principalmente malaquita, azurita, crisocola, oro libre alojado en una ganga de
hematita-limonita, magnetita y cuarzo.
III.4.1 Zona mineralizada La Verde
Esta zona se ubica al noroeste de la carta y tiene un área aproximada de 45 km2 donde fueron ubicados 10 prospectos, siendo 9 de importancia en minerales metálicos y uno por
mármol. En La Verde se encuentra una diversidad de rocas sedimentarias como calizas,
areniscas y cuarcitas paleozoicas; sedimentos arenosos con horizontes calcáreos del
Jurásico inferior, que han sido mineralizadas por la presencia del intrusivo laramídico que
en esta porción del área de estudio también se encuentra aflorando a manera de ventanas, lo
que originó un metasomatismo de contacto generando depósitos de skarn y
reemplazamiento.
Al igual que en la zona de Placeritos, se tiene dos tipos de yacimientos, los causados por
hidrotermalismo y los de origen metasomático. Los depósitos de origen hidrotermal se
emplazan en estructuras con una orientación NW-SE, cuyo hidrotermalismo es epitermal
constituido por oro libre, argentita, galena, pirita, calcopirita alojados en una ganga de
31
La mineralización por metasomatismo de contacto se encuentra representada
principalmente por malaquita, azurita, crisocola, esmithsonita y oro libre alojados en una
ganga de hematita-limonita, cuarzo y magnetita. Las alteración que presentan este tipo de
depósito es silicificación y minerales típicos del metamorfismo de contacto como lo son los
granates, epidota y wollastonita.
III.4.3 Zona mineralizada Cerro Colorado
Comprende un área de aproximadamente 110 km2 localizada en la porción centro-este de la carta. En esta zona se ubicaron 15 prospectos de minerales metálicos y uno por
cuarzo. Las rocas encajonantes son rocas ígneas volcánicas e intrusivas de distintas edades;
así como rocas sedimentarias del Paleozoico al Jurásico.
Los yacimientos hidrotermales presentan una relación con los troncos cuarzomonzoníticos
del Cenozoico temprano, se emplazan preferencialmente en forma de vetas en las areniscas
y conglomerados jurásicos, aunque puede encontrarse también en rocas paleozoicas. Las
rocas volcánicas andesíticas del Cretácico se presentan silicificadas y ocasionalmente con
oxidaciones y clorita. Los depósitos generalmente se asocian principalmente con fallas
rumbos NW15°SE y echados cercanamente verticales, principalmente.
La mineralogía en los depósitos hidrotermales está formada por una mena de oro libre,
sulfuros de plata, cobre y plomo alojados en ganga de cuarzo, hematita con fragmentos de
roca producto del brechamiento por fallas asociadas a vetas; con alteraciones de
silicificación, argilización y ocasionalmente con desarrollo de clorita, epidota y sericita
(SGM, 1999).
La mayoría de los yacimientos por metasomatismo de contacto son cuerpos irregulares
asociado a estructuras donde se reemplaza la mineralización y forma cuerpos
aparentemente tabulares, estratiformes y lenticulares. Se encuentran en afloramientos
relacionados a calizas y areniscas paleozoicas, con minerales de hematita-magnetita, cuarzo
32
como minerales como pirita, calcopirita, galena y esmithsonita. Localmente son comunes la
silicificación, oxidación, así como la presencia de epidota, wollastonita y granates como
minerales de alteración y metasomatismo (SGM, 1999).
III.4.4 Zona mineralizada San Martín
Abarca un área aproximada de 50 km2, esta zona se ubica en la porción sureste de la
carta, localizándose 9 prospectos por minerales metálicos y 1 por minerales no metálicos.
Los yacimientos hidrotermales en esta zona se emplazan de manera preferencial en
areniscas y conglomerados jurásicos.
La mena de los yacimientos epitermales está formada por oro libre, sulfuros de plata, cobre
y plomo alojados en una ganga de cuarzo y hematita. Los depósitos comúnmente contienen
fragmentos de las rocas encajonantes derivados del brechamiento a lo largo de fallas. Como
alteraciones asociadas ocurren argilización y silicificación.
Los yacimientos metasomáticos también se encuentran asociados a calizas y areniscas del
Paleozoico a excepción del prospecto El Molibdeno que se emplaza en un estrato de calizas
intercaladas con sedimentos terrígenos del Jurásico. Los minerales de estos depósitos son
hematita-magnetita, cuarzo, con una mena de carbonatos de cobre, sulfuros de plata y
33 CAPÍTULO IV. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LOS MÉTODOS POTENCIALES
IV.1 Método Gravimétrico
La finalidad del método gravimétrico es determinar la distribución de las densidades
de las rocas del subsuelo, mediante el análisis de las perturbaciones que las estructuras
geológicas originan en el campo gravitacional terrestre, el cual se ve afectado por las
distribuciones de masa y las discontinuidades del subsuelo. Los contrastes laterales en la
densidad de las rocas del subsuelo producen anomalías gravimétricas, las cuales pueden ser
localizadas mediante mediciones en superficie de la aceleración de la gravedad (Dobrin,
1980).
El método gravimétrico se basa en la ley de la gravitación universal de Newton:
𝐹⃗ =𝐺𝑚1𝑚2
Debido a que la Tierra no es perfectamente esférica y homogénea, la aceleración de la
gravedad no es la misma en toda la superficie terrestre, por lo que los valores de gravedad
observados dependen de diferentes factores que son: la latitud, la altura, el efecto de las
mareas, la topografía y la distribución de masas en el subsuelo (Dobrin et al., 1988).
